Quantum Imaging Technique bebuder Unjammable Aircraft Detection

Jamming af radarsignaler er en stadig mere sofistikeret affære. Der er forskellige teknikker såsom at drukne radarfrekvensen med støj eller tabe avner for at skabe en falsk refleksion. Men de mest avancerede radarsystemer kan komme uden om disse lister.

Så en mere sofistikeret idé er at opfange radarsignalet og modificere det på en måde, der giver falsk information om målet, før det sendes tilbage. Det er meget sværere at overliste.

Men i dag demonstrerer Mehul Malik og venner ved University of Rochester i staten New York en måde at gøre det på.

Disse fyre baserer deres teknik på fotonernes kvanteegenskaber og især på det faktum, at ethvert forsøg på at måle en foton altid ødelægger dens kvanteegenskaber.

Så deres idé er at bruge polariserede fotoner til at opdage og afbilde objekter. Reflekterede fotoner kan naturligvis bruges til at opbygge et billede af objektet. Men en modstander kunne opsnappe disse fotoner og sende dem igen på en måde, der skjuler objektets form eller får det til at se ud, som om det er et andet sted.

En sådan proces ville dog altid ændre fotonernes kvanteegenskaber, såsom deres polarisering. Og det bør derfor altid være muligt at opdage sådan interferens. For at blokere vores billeddannelsessystem skal objektet forstyrre den sarte kvantetilstand af de billeddannende fotoner og dermed introducere statistiske fejl, der afslører dets aktivitet, siger Malik og co.

Det er mere eller mindre præcis, hvordan kvantenøgledistribution til kryptografi fungerer. Ideen her er, at enhver aflytning vil ændre nøglens kvanteegenskaber og dermed afsløre hans eller hendes tilstedeværelse. Den eneste forskel i kvantebilleddannelsesscenariet er, at beskeden sendes og modtages af den samme person.

Malik og co har testet deres idé ved at kaste fotoner fra et fly-formet mål og måle polarisationsfejlraten i retursignalet. Uden nogen aflytning aflyttede systemet nemt flyet.

Men da en modstander opsnappede fotonerne og modificerede dem til at sende et billede af en fugl tilbage, var interferensen let at få øje på, siger Malik og co.

Det er en imponerende demonstration af det første billedbehandlingssystem, der er ustoppeligt takket være kvantemekanikken.

Dermed ikke sagt, at teknikken er perfekt. Det lider af de samme begrænsninger, som plager tidlige kvantekryptografiske systemer, som er teoretisk sikre, men kan knækkes i praksis.

For eksempel, i stedet for at sende enkelte fotoner, sender kvantebilleddannelsessystemet fotonimpulser, som indeholder flere fotoner. En eller flere af disse kan let suges væk og analyseres af en modstander, uden at andre er klogere.

Der er dog en stadigt bredere række af rettelser til disse problemer for kvantenøgledistribution, som kan hjælpe med at gøre dette kvantebilleddannelsessystem mere sikkert.

Måske bedst af alt, denne form for system kunne nemt sættes i gang nu. Teknikkerne er velkendte og udbredt i optiklaboratorier over hele verden. Så der er ingen grund, denne sikkerhed kan ikke tilføjes relativt hurtigt og billigt til eksisterende billedbehandlingssystemer.

Interessante ting!

Ref: arxiv.org/abs/1212.2605 : Kvantesikret billedbehandling

skjule